蝙蝠为什么能发出超声波


蝙蝠为什么能发出超声波

蝙蝠是一种会发出超声波的哺乳动物,它能发出与声音频率相同的超声波,的频率范围从几赫兹到几千赫(即赫兹),且超声波是可双向流动的 。这种神奇的能力来自于蝙蝠发出的超声波 。这些超声波来自于蝙蝠的前肢,其中有一部分超声波可以在受到强烈撞击时被前肢吸收,再通过后肢传导到后肢并由后肢发出 。为了获取这种声音信号,蝙蝠的前肢通常在其腹部周围和前肢末端具有一个小的“喇叭” 。这些“喇叭”不仅可以接收到超声波,还能够将其传播路径上反射到耳朵里的声波传入耳内并通过放大后传向远处去 。
1.超声波的来源
一般来讲,哺乳动物利用声波来进行交流,并通过不同的方式将声波传输出去 。而蝙蝠通过超声波来进行交流则是通过了不同方式 。因为超声波能够通过空气传播,而且声波能够通过生物的皮肤来传播,所以人类在使用皮肤接触了较多高频超声之后都会有一定程度的皮肤损伤问题出现 。所以要想通过超声波来交流,还必须进行皮肤和皮下组织层的结构研究,以得到更准确的超声波强度 。科学家们通过观察蝙蝠体内的超声波产生原理,发现其主要产生于蝙蝠在飞行过程中受到撞击或者物体撞击时反射和吸收超声波,再通过后肢传导到后肢并由后肢发出所产生的一种方式 。
2.蝙蝠与声源的关系
蝙蝠是哺乳动物中最为复杂的一个类群,它们不仅能够用声音来传递信息,还能以“喇叭”的方式将声音反射后再传向远处去 。在野外生存的蝙蝠们将蝙蝠的传播过程分为:蝙蝠前肢向四周“喇叭”扩大以接收声音信号;前肢“喇叭”将声音反射和放大以接收超声波;后肢“喇叭”将超声波传回大脑以形成信息 。
3.人体中的超声波
【蝙蝠为什么能发出超声波】
人体内的超声波在频率上与耳朵内的超声波几乎完全相同 。人体中除了有耳内的声传导、皮肤下的声传导和肌肉运动外,还有一个声波在大脑中的主要来源 。与我们身体里发生的事情一样,大脑是超声波产生和传播所依赖的主要环境 。大脑与外部环境之间的相互作用(例如温度、气压、湿度、气流和空气流动)主要是通过三种声波传播机制来实现的 。第一种通过感觉中枢传入大脑电位(脑电波),此电位与人体声波在皮肤和骨骼肌中发出高频振动产生共鸣形成声音;第二种通过感觉中枢传入视网膜电位,此电流与耳朵里超声波分子振动产生共振进而产生声音;第三种是脑干的电磁场,此电流与耳中超声波分子振动发射电波形成声波 。脑干中这些电信号与人的大脑电位相位不同,即它受脑内部结构影响而出现变化或衰减 。
4.超声波在水中能起到什么作用呢?
超声波在水中是一种“万能”的仪器,它不仅可以用来检测水质问题(例如在湖泊中,检测水中的矿物质含量),还可以用来分析水质情况 。用超声波检测水质时,首先需要知道水分子的运动方向以及它们的运动速度等信息 。通过测量这些基本信息可以知道水质好坏或者是否被污染 。若发现有受污染的水体,那将会是什么后果呢?这就是如果受污染到一定程度就会出现水体中溶解氧含量降低的情况 。

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